(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 3)Um acrobata, de

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 3)

Um acrobata, de massa MA = 60 kg, quer realizar uma apresentação em que, segurando uma corda suspensa em um ponto Q fixo, pretende descrever um círculo de raio R = 4,9 m, de tal forma que a corda mantenha um ângulo de 45º com a vertical. Visando garantir sua total segurança, há uma recomendação pela qual essa corda deva ser capaz de suportar uma tensão de, no mínimo, três vezes o valor da tensão a que é submetida durante a apresentação. Para testar a corda, com ela parada e na vertical, é pendurado em sua extremidade um bloco de massa M0, calculada de tal forma que a tensão na corda atenda às condições mínimas estabelecidas pela recomendação de segurança. Nessa situação:

a) Represente, no esquema da folha de respostas, a direção e o sentido das forças que agem sobre o acrobata, durante sua apresentação, identificando-as, por meio de um desenho em escala.

b) Estime o tempo tA, em segundos, que o acrobata leva para dar uma volta completa em sua órbita circular.

c) Estime o valor da massa M0, em kg, que deve ser utilizada para realizar o teste de segurança.

 

NOTE E ADOTE: Força centrípeta FC = m v² /R Adote π = 3